DE2511800B2

DE2511800B2 - Microwave filters with cavity resonators operated in dual mode and additional overcouplings

Info

Publication number: DE2511800B2
Application number: DE19752511800
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Pfitzenmaier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1975-03-18
Publication date: 1978-06-22
Also published as: IE42514B1; GB1549318A; NL7602869A; IE42514L; DE2511800C3; DE2511800A1; FR2305036A1; LU74572A1; DK106176A; BE839719A; IT1057560B; FR2305036B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus mehreren miteinander gekoppelten, im Dual-Mode betriebenen Hohlraumresonatoren, von denen jeweils der erste und letzte Resonator mit Anschlußleitungen für die Zuführung bzw. die Abnahme der elektromagnetischen Energie versehen sind und bei dem zwischen wenigstens zwei in der elektrischen Wirkungsweise nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden Resonatoren eine zusätzliche Kopplung vorgesehen ist und die einzelnen Resonatoren in parallel zueinander verlaufenden benachbarten Zeilen angeordnet sind.The invention relates to a filter for very short electromagnetic waves, consisting of several coupled to each other, operated in dual mode cavity resonators, of which the first and last resonator with connecting lines for the supply or the removal of the electromagnetic Energy are provided and in which between at least two in the electrical mode of action not directly successive resonators an additional coupling is provided and the individual resonators are arranged in parallel adjacent rows.

Filter der Mikrowellentechnik werden bekanntlich aus mehreren, miteinander gekoppelten Mikrowellenresonatoren aufgebaut, deren Kopplung entweder kapazitiv oder induktiv erfolgen kann. Die Resonatoren selbst können dabei beispielsweise aus sogenannten Koaxialleitungsresonatoren oder aus Hohlleiterresonatoren bestehen.As is known, filters in microwave technology are made up of several microwave resonators coupled to one another constructed whose coupling can be either capacitive or inductive. The resonators themselves can, for example, from so-called coaxial line resonators or from waveguide resonators exist.

Im Gegensatz zu den mit konzentrierten Schaltelementen aufgebauten Filtern läßt sich aufgrund der geometrisch fest vorgegebenen Konfiguration der Resonatoren nicht jede in konzentrierter Technik realisierbare Schaltung ohne weiteres auf das Frequenzgebiet der Mikrowellen übertragen. Diese Schwierigkeit tritt insbesondere auf, wenn es erforderlich ist, in der Dämpfungscharakteristik des Filters Dämpfungspole und/oder im Durchlaßbereich des Filters eine Laufzeitebnung durch zusätzliche Kopplungen von Filterkreisen zu erzeugen und wird behoben durch die in der deutschen Offenlegungsschrift 19 42 867 angegebene Anordnung der Resonatoren in benachbarten Zeilen mit zusätzlichen Überkopplungen in der gemeinsamen Trennwand von je zwei, in unterschiedlichen Zeilen angeordneten Resonatoren.In contrast to the filters built with concentrated switching elements, due to the geometrically fixed, predetermined configuration of the resonators not each in concentrated technology realizable circuit easily transferred to the frequency range of microwaves. This difficulty occurs in particular when it is necessary, in the attenuation characteristics of the filter attenuation poles and / or a flattening of the transit time in the pass band of the filter through additional coupling of filter circuits to generate and is remedied by the specified in German Offenlegungsschrift 19 42 867 Arrangement of the resonators in adjacent rows with additional cross-coupling in the common Partition wall of two resonators each, arranged in different rows.

Bekannt ist auch die Möglichkeit des Aufbaus von Mikrowellenfiltern mit Hohlraumresonatoren, die gleichzeitig in mehr als einem Modus betrieben werden. (»Microwave Filters Employing a Single Cavity Excited in More than One Mode«, »Journal of Applied Physics«, Vol.22, Nr. 8, August 1951, Seiten 989-1001 von Wei-Guan Lin; »A Four Cacity Elliptic Waveguide Filter«, »IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques«, Vol.-MTT. 18, Nr. 12, Seiten 1109-1114, Dezember 1970 von W i 11 i a m s, A. E.) Vorzugsweise werden hierbei zwei gleiche, jedoch orthogonale Moden in Hioi- oder Hm-Resonatoren verwendet und durch eine unter je 45° zur Richtung der E-Vektoren angebrachte Koppelschraube miteinander verkoppelt (Dual-Mode). Damit können zwei elektrische Schwingkreise eines Filters in einem einzigen Hohlraumresonator technisch sinnvoll realisiert werden. Wegen der bei Dual-Mode-Betrieb erzielbaren Einsparungen an Gewicht und Volumen bis zu 50% ergibt sich ein wichtiges Anwendungsgebiet, insbesondere in der Satellitentechnik, zumal an die dort verwendeten Filter hoheThe possibility of constructing microwave filters with cavity resonators is also known can be operated in more than one mode at the same time. ("Microwave Filters Employing a Single Cavity Excited in More than One Mode, "Journal of Applied Physics," Vol.22, No. 8, August 1951, pages 989-1001 of Wei-Guan Lin; "A Four Cacity Elliptic Waveguide Filter", "IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques ", Vol.-MTT. 18, No. 12, pages 1109-1114, December 1970 by W i 11 i a m s, A. E.) Preferably two identical, but orthogonal modes are used in Hioi or Hm resonators and through a coupling screw attached at 45 ° to the direction of the E-vectors is coupled to one another (Dual mode). This allows two electrical resonant circuits of a filter in a single cavity resonator can be realized in a technically sensible way. Because of the weight savings that can be achieved with dual-mode operation and volume up to 50% results in an important field of application, especially in satellite technology, especially because of the high filters used there

elektrische Anforderungen gestellt werden, was sich in einer verhältnismäßig großen Zahl elektrischer Schwingkreise äußertelectrical requirements are made, which is in expresses a relatively large number of electrical oscillating circuits

Da auch bei diesen Filtern Dämpfungspole und/oder eine Ebnung der Laufzeit im Durchlaßbereich erforderlieh sind, liegt der Wunsch nahe, hierfür geeignete Filterschaltungen in Dual-Mode-Technik zu finden. In diesem Zusammenhang ist bereits ein Realisierungsvorschlag (»Nonminimum-Phase Optimum-Amplitude Bandpass Waveguide Filters«, »IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques«, VoL MTT-22, Nr. 4, April 1974 von Atia, A.E. und Williams, A.E) bekannt, der jedoch beschränkt ist auf Filterschaltungen, die sowohl nach Struktur als auch nach Elementewerten symmetrisch sind, die außerdem vielfach übergreifende, nach Anzahl und geometrischer Lage innerhalb der Filteranordnung nicht vorwählbare zusätzliche Kopplungen aufweisen und deren Anzahl von elektrischen Schwingkreisen ein Vielfaches von 4 betragen muß, wodurch dieser häufig nicht in die Praxis umzusetzen istSince attenuation poles and / or a flattening of the transit time in the pass band are also required for these filters there is an obvious desire to find suitable filter circuits using dual-mode technology for this purpose. In a realization proposal has already been made in this context (»Nonminimum Phase Optimum Amplitude Bandpass Waveguide Filters "," IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques ", VoL MTT-22, No. April 4, 1974 by Atia, A.E. and Williams, A.E) known, but is limited to filter circuits, both by structure and by Element values are symmetrical, which are also often overlapping, according to number and geometrical Position within the filter arrangement have additional couplings that cannot be preselected and their number of electrical oscillating circuits must be a multiple of 4, which means that it is often not used in practice is to be implemented

Aus dem Aufsatz »Narrow Bandpass Waveguide Filters« von E. Atia und E. Williams (IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. MTT-20, Nr. 4, April 1972, Seiten 258-265) ist weiterhin insbesondere aus der Seite 261, linke Spalte, ein Hinweis auf eine Erweiterungsmöglichkeit der dort angegebenen Dual-Mode Filterstrukturen durch Anschaltung eines weiteren Resonators bekannt, jedoch beruhen die Berechnungsgrundlagen zur Schaltungsgewinnung in diesem Aufsatz durchweg auf symmetrischen Matrixstrukturen, so daß bei der Realisierung stets nichtkanonische Schaltungen mit hinsichtlich ihrer Lage nicht vorwählbaren und deshalb sich vielfach überkreuzenden zusätzlichen Überkopplungen erhalten werden.From the essay »Narrow Bandpass Waveguide Filters« by E. Atia and E. Williams (IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. MTT-20, No. 4, April 1972, pages 258-265) also in particular from page 261, left column, a reference to the possibility of expanding the dual-mode filter structures specified there by connecting them Another resonator is known, but the calculation bases for circuit generation are based in this article consistently on symmetrical matrix structures, so that in the implementation always non-canonical circuits with not preselectable with regard to their position and therefore multiple crossing additional overcouplings are obtained.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nach Elementewerten unsymmetrische, im Dual-Mode zu betreibende Filterschaltungen anzugeben, deren Anzahl von elektrischen Schwingkreisen ein Vielfaches von 2 beträgt und bei denen in ihrer Lage innerhalb der Filteranordnung und in ihrem Vorzeichen gezielt vorwählbare und in ihrem Wert realisierbare Überkopplungen von entsprechenden Filterkreisen möglich sind.The invention is based on the object of providing asymmetrical, dual mode according to element values specify operating filter circuits whose number of electrical oscillating circuits is a multiple of 2 amounts and targeted in their position within the filter arrangement and in their sign preselectable and realizable in their value cross-coupling of corresponding filter circuits is possible are.

Ausgehend von einem Filter für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus mehreren miteinander gekoppelten, im Dual-Mode betriebenen Hohlraumresonatoren, von denen jeweils der erste und letzte Resonator mit Anschlußleitungen für die Zuführung bzw. die Abnahme der elektromagnetischen Energie versehen sind und bei dem zwischen wenigstens zwei in der elektrischen Wirkungsweise nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden Resonatoren eine zusätzliche Kopplung vorgesehen ist und die einzelnen Resonatoren in parallel zueinander verlaufenden benachbarten Zeilen angeordnet sind, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zusätzlichen Kopplungen überkreuzungsfrei angeordnet sind, und daß dadurch in wenigstens einer Zeile die Zahl der Resonatoren unterschiedlich ist gegenüber der Zahl der Resonatoren in den übrigen Zeilen.Starting from a filter for very short electromagnetic waves, consisting of several together coupled cavity resonators operated in dual mode, of which the first and last Resonator with connecting lines for supplying or removing electromagnetic energy are provided and in which between at least two in the electrical mode of action not directly successive resonators an additional coupling is provided and the individual resonators are arranged in parallel adjacent rows, this object is according to the invention solved in that the additional couplings are arranged without crossing, and that thereby in at least one row, the number of resonators is different from the number of resonators in the remaining lines.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die beim bekannten Stand der Technik notwendigen Einschränkungen bezüglich der Schaltungsstruktur wegfallen, und daß sich dadurch die Anzahl der im Dual-Mode realisierbaren Filterschaltungen wesentlich vsrtrrftßert. A particular advantage of the invention is that the restrictions with regard to the circuit structure necessary in the known prior art are omitted, and that this significantly reduces the number of filter circuits that can be implemented in dual mode.

Ein besonderer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist dadurch gegeben, daß die Koppelorgane bzw. die Organe für zusätzliche Überkopplungen bereits beim Filterentwurf bezüglich ihrer Anordnung innerhalb der Filteranordnung vorwähibar sind, und daß sich im allgemeinen dadurch immer ausführbare Filteranordnungen ergeben.A particular advantage over the prior art is given by the fact that the coupling organs or the organs for additional overcoupling can already be selected with regard to their arrangement within the filter arrangement during the filter design, and that this generally results in always executable filter arrangements.

Durch die Möglichkeit, Filterschaltungen, deren zusätzliche Kopplungen nicht vielfach übergreifend sind, zu realisieren_rergibt sich weiterhin der Vorteil, daß diese zusätzlichen .Kopplungen wenigstens teilweise besser zu realisierende Werte annehmen, und daß außerdem die Abstimmbarkeit des Filters verbessert und die Empfindlichkeit gegenüber Fehlabstimmung verringert wird.Through the possibility of filter circuits whose additional couplings are not widely across to realize _r there is also the advantage that these additional .Kopplungen at least partially better accept realizable values, and that also improves the tunability of the filter and the sensitivity to mismatch reduced will.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert Es zeigt in der ZeichnungThe invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments the drawing

F i g. 1 eine vierzehnkreisige Filterschaltung mit vier zusätzlichen Überkopplungen,F i g. 1 a fourteen-circuit filter circuit with four additional cross-coupling,

Fig.2 eine erfindungsgemäße erste Filteranordnung der Schaltung nach F i g. 1,2 shows a first filter arrangement according to the invention the circuit according to FIG. 1,

F i g. 3 eine zweite Filteranordnung nach der Erfindung, F i g. 3 a second filter arrangement according to the invention,

Fig.4 eine technisch mögliche Ausführungsform eines Filters gemäß F i g. 3,4 shows a technically possible embodiment of a filter according to FIG. 3,

Fig.5 das elektrische Ersatzschaltbild eines Filters gemäß F ig. 3,5 shows the electrical equivalent circuit diagram of a filter according to Fig. 3,

F i g. 6 eine dritte Filteranordnung nach der Erfindung (Cauer-Bandpaß),F i g. 6 shows a third filter arrangement according to the invention (Cauer bandpass),

Fig.7 das elektrische Ersatzschaltbild eines Filters gemäß F i g. 6.7 shows the electrical equivalent circuit diagram of a filter according to FIG. 6th

In F i g. 1 ist eine nach Struktur und Elementewerten unsymmetrische vierzehnkreisige Filterschaltung mit vier zusätzlichen Überkopplungen als elektrisches Ersatzschaltbild der Anordnung nach F i g. 2 dargestellt. Es handelt Sich um eine Vierpolschaltung, in deren Querzweigen die Parallelschwingkreise Sl bi; S14 liegen und deren Kopplung über die im Längszweig liegenden Koppelinduktivitäten 1/2, 2/3, 3/4... 13/14 erfolgt Als zusätzliche Kopplung ist zwischen den Parallelschwingkreisen 54 und 513 eine Koppelinduktivität 4/13, zwischen den Parallelschwingkreisen 55 und 512 eine Koppelinduktivität 5/12, zwischen den Parallelschwingkreisen 56 und 511 eine Koppelinduktivität 6/11 und zwischen den Parallelschwingkreisen 57 und 510 eine Koppelinduktivität 7/10 eingeführt.In Fig. 1 is a fourteen-circuit filter circuit, asymmetrical in terms of structure and element values, with four additional cross-couplings as an electrical equivalent circuit diagram of the arrangement according to FIG. 2 shown. It is a four-pole circuit, in whose shunt branches the parallel resonant circuits Sl bi; S are 14 and their coupling is via the lying in the longitudinal branch coupling inductances 1/2, 2/3, 3/4 ... 13/14 As an additional coupling between the parallel resonant circuits 54 and 513, a coupling inductance 4/13, between the parallel resonant circuits 55 and 512 a coupling inductance 5/12, between the parallel resonant circuits 56 and 511 a coupling inductance 6/11 and between the parallel resonant circuits 57 and 5 10 a coupling inductance 7/10 introduced.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist eine aus sieben Hohlraumresonatoren 1 bis 7 bestehende erfindungsgemäße Filteranordnung dargestellt, deren physikalisches Ersatzschaltbild durch die Schaltung von F i g. 1 gegeben ist Die Resonatoren 1 bis 7 sind auf zwei übereinanderliegenden Zeilen A und B derart verteilt, daß die Zeile A die Reonatoren 1 bis 4, die Zeile B die Resonatoren 5 bis 7 enthält, und daß die in beiden Zeilen nebeneinander- bzw. übereinanderliegenden Resonatoren jeweils eine gemeinsame Trennwand haben. Im vorliegenden Fall haben die nebeneinanderliegenden Resonatoren 1 und 2, 2 und 3,3 und 4 der Zeile A, die nebeneinanderliegenden Resonatoren 5 und 6, 6 und 7 der Zeile ßund die übereinanderliegenden Resonatoren 2 und 7, 3 und 6 und 4 und 5 jeweils eine gemeinsame Trennwand. Die Koppelorgane zur Kopplung der im Dual-Mode betriebenen Resonatoren sind hier als Schlitzkopplungen ausgeführt und so angeordnet, daß die dem Resonator 1 des Filters zugeführte elektromagnetische Energie nacheinander die Resonatoren 1 bis 4 der Zeile A und 5 bis 7 der Zeile B durchläuftIn the exemplary embodiment according to FIG. 2, a filter arrangement according to the invention consisting of seven cavity resonators 1 to 7 is shown, the physical equivalent circuit diagram of which is represented by the circuit of FIG. 1 is given The resonators 1 to 7 are distributed on two superimposed rows A and B in such a way that row A contains the resonators 1 to 4, row B contains the resonators 5 to 7, and that those in both rows are adjacent or on top of each other Resonators each have a common partition. In the present case, the adjacent resonators 1 and 2, 2 and 3, 3 and 4 of row A, the adjacent resonators 5 and 6, 6 and 7 of row ß and the superimposed resonators 2 and 7, 3 and 6 and 4 and 5 respectively a common partition. The coupling elements for coupling the resonators operated in dual mode are designed here as slot couplings and are arranged so that the electromagnetic energy supplied to resonator 1 of the filter passes through resonators 1 to 4 of row A and 5 to 7 of row B one after the other

Im Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei benachbarte Parallelschwingkreise des Ersatzschaltbildes nach Fig. 1 durch jeweils einen, wie alle hier verwendeten Resonatoren im Dual-Mode mit zwei orthogonalen Moden betriebenen Resonator realisiert. Die den einzelnen Moden zugeordneten E-Vektoren sind dementsprechend innerhalb eines Resonators ebenfalls orthogonal und in der Figur entsprechend den zugehörigen Parallelschwingkreisen S1 bis S14 mit £1 und bis £14 bezeichnet Dabei sind durch den Resonator 1 die Parallelschwingkreise 51 und 52, durch den Resonator 2 die Parallelschwingkreise 53 und 54 und entsprechend durch die Resonatoren 3 bis 7 die Parallelschwingkreise 55 bis 514 realisiert.In the exemplary embodiment, two adjacent parallel resonant circuits of the equivalent circuit diagram according to FIG. 1 are in each case implemented by one resonator operated in dual mode with two orthogonal modes, like all resonators used here. The E vectors assigned to the individual modes are accordingly also orthogonal within a resonator and denoted by £ 1 and up to £ 14 in the figure corresponding to the associated parallel resonant circuits S1 to S14 the parallel resonant circuits 53 and 54 and, accordingly, the parallel resonant circuits 55 to 514 implemented by the resonators 3 to 7.

Jeder der Resonatoren ist mit einer im Winkel von 45° zwischen den ihm zugehörigen E-Vektor Ei, E2 bis £13, £14 angeordneten Koppelschraube K i/2 bis K13/14 zur Einstellung der Kopplung zwischen den in ihm betriebenen orthogonalen Moden versehen. Durch diese Koppelschrauben ist jeweils die Koppelinduktivität zwischen zwei benachbarten und in einem Resonator realisierten Parallelschwingkreisen der Ersatzschaltung nach F i g. 1 realisiert. Zur Abstimmung ist außerdem jeder Resonator an zwei orthogonalen Außenwandungen mit Abstimmschrauben, beispielsweise der Resonator 1 mit den Abstimmschrauben A 1 und A 2 für die den Parallelschwingkreisen 51 und 52 zugeordneten Moden versehen. Die an den restlichen Resonatoren 2 bis 7 in gleicher Weise angebrachten Abstimmschrauben sind zur Erhaltung der Übersichtlichkeit nicht dargestelltEach of the resonators is provided with a coupling screw K i / 2 to K 13/14 arranged at an angle of 45 ° between the associated E vector Ei, E2 to £ 13, £ 14 for setting the coupling between the orthogonal modes operated in it . By means of these coupling screws, the coupling inductance between two adjacent parallel resonant circuits implemented in a resonator of the equivalent circuit according to FIG. 1 realized. For tuning, each resonator is also provided with tuning screws on two orthogonal outer walls, for example the resonator 1 with the tuning screws A 1 and A 2 for the modes assigned to the parallel resonant circuits 51 and 52. The tuning screws attached in the same way to the remaining resonators 2 to 7 are not shown for the sake of clarity

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind die Koppelorgane als Schlitzkopplungen ausgebildet, die gegebenenfalls auch, wenigstens teilweise durch Lochkopplungen ersetzt sein können, und es erfolgt die Kopplung von Resonator 1 auf den Resonator 2 bzw. des dem Parallelschwingkeits 52 entsprechenden, den E-Vektor £2 aufweisenden Modes auf den dem Parallelschwingkreis 53 entsprechenden und den £-Vektor £3 aufweisenden Modes durch den in der gemeinsamen Trennwand vom Resonator 1 und 2 senkrecht zu den E-Vektoren £2 und £3 angeordneten Koppelschlitz CS 2/3. Die Kopplung von Resonator 2 auf den danebenliegenden Resonator 3 bzw. der ihnen zugehörigen Moden mit den E-Vektoren £4 und £5 erfolgt über den in der gemeinsamen Trennwand dieser Resonatoren senkrecht zu den E-Vektoren £4 und £5 angeordneten Koppelschlitz CS 4/5.In the embodiment according to FIG. 2, the coupling elements are designed as slot couplings, which can optionally also, at least partially, be replaced by hole couplings, and the coupling of resonator 1 to resonator 2 or the mode corresponding to the parallel oscillation 52 and having the E vector £ 2 takes place on the The modes corresponding to the parallel resonant circuit 53 and having the £ vector £ 3 through the coupling slot CS 2/3 arranged in the common partition of the resonator 1 and 2 perpendicular to the E vectors £ 2 and £ 3. The coupling of resonator 2 to the adjacent resonator 3 or its associated modes with the E vectors £ 4 and £ 5 takes place via the coupling slot CS 4 arranged in the common partition of these resonators perpendicular to the E vectors £ 4 and £ 5 / 5.

Genau die gleichen Überlegungen bezüglich der Anordnung der Koppelschlitze gelten auch für die folgenden Resonatoren 4 bis 7 mit den zugehörigen £-Vektoren £7 bis £ 14, wobei der für die Kopplung der Wellenmoden mit den zugehörigen E-Vektoren £6 und £7 vorgesehene Koppelschlitz CS 6/7 in der gemeinsamen Trennwand der Resonatoren 3 und 4, der für die Kopplung der Wellenmoden mit den zugehörigen £-Vektoren £8 und £9 vorgesehene Koppelschlitz CS 8/9 in der gemeinsamen Trennwand der Resonatoren 4 und 5, der für die Kopplung der Wellenmoden mit den zugehörigen E-Vektoren £10 und £11 vorgesehene Koppelschlitz CS 10/11 in der gemeinsamen Trennwand der Resonatoren 5 und 6 und der für die Kopplung der Wellenmoden mit den zugehörigen £-Vektoren £12 und £13 vorgesehene Koppelschlitz CS12/13 in der gemeinsamen Trennwand der Resonatoren 6 und 7 angeordnet istExactly the same considerations regarding the arrangement of the coupling slots also apply to the following resonators 4 to 7 with the associated £ -vectors £ 7 to £ 14, whereby the coupling slot provided for coupling the wave modes with the associated E- vectors £ 6 and £ 7 CS 6/7 in the common partition of the resonators 3 and 4, the coupling slot CS 8/9 in the common partition of the resonators 4 and 5, which is provided for the coupling of the wave modes with the associated £ -vectors £ 8 and £ 9, which is for the Coupling of the wave modes with the associated E vectors £ 10 and £ 11 provided coupling slot CS 10/11 in the common partition of the resonators 5 and 6 and the coupling slot CS provided for coupling the wave modes with the associated £ vectors £ 12 and £ 13 12/13 is arranged in the common partition wall of the resonators 6 and 7

In der den Resonatoren 2 und 7 gemeinsamen Trennwand ist ein zusätzlicher Koppelschlitz C?4/13 senkrecht zu den E-Vektoren £4 und £13 angebracht, der der Koppelinduktivität 4/13 der Schaltung nach F i g. 1 entspricht. Weitere zusätzliche Koppelschlitze CS5/12, CS6/11 und CS7/10 sind in den gemeinsamen Trennwänden der Resonatoren 3 und 6,3 und 6 sowie 4 und 5 senkrecht zu den E-Vektoren £5 und £12, £6 und £11 und £7 und £10 angebracht und entsprechen den zusätzlichen Überkopplungsinduktivitäten 5/12, 6/11 und 7/10 des Ersatzschaltbildes nach F i g. 1.In the partition common to the resonators 2 and 7, an additional coupling slot C? 4/13 is attached perpendicular to the E vectors £ 4 and £ 13, which corresponds to the coupling inductance 4/13 of the circuit according to FIG. 1 corresponds. Further additional coupling slots CS5 / 12, CS 6/11 and CS7 / 10 are in the common partitions of the resonators 3 and 6,3 and 6 as well as 4 and 5 perpendicular to the E-vectors £ 5 and £ 12, £ 6 and £ 11 and £ 7 and £ 10 and correspond to the additional overcoupling inductances 5/12, 6/11 and 7/10 of the equivalent circuit diagram according to FIG. 1.

Die zusätzlichen magnetischen Kopplungen können vorzeichenrichtig durch die räumliche Zuordnung der Dual-Mode-Koppelschrauben je zweier in der Zählweise aufeinanderfolgender Resonatoren realisiert werden (positiv induktiv bzw. negativ induktiv), beispielsweise dann, wenn eine zu verwirklichende elektrische Kopplung deshalb nicht möglich ist, weil die elektrischen Vektoren parallel zur gemeinsamen Trennwand verlaufen.
In F i g. 3 ist schematisch eine weitere erfindungsgemäße Filteranordnung dargestellt, deren im Dual-Mode betriebenen Hioi-Hohlraumresonatoren 1 bis 7 in drei übereinanderliegenden Zeilen A, Bund Cso angeordnet sind, daß die in benachbarten Zeilen übereinanderliegenden und die nebeneinanderliegenden Resonatoren jeweils eine gemeinsame Trennwand haben. In der Zeile A sind die Resonatoren 1 und 2, in der Zeile B die Resonatoren 5, 4 und 3 und in der Zeile C die Resonatoren 6 und 7 nebeneinander derart angeordnet, daß die Resonatoren 1 und 4, 2 und 3,5 und 6 sowie 4 und 7 jeweils übereinanderliegen und eine gemeinsame Trennwand haben.The additional magnetic couplings can be implemented with the correct sign through the spatial assignment of the dual-mode coupling screws to two consecutive resonators in the counting mode (positive inductive or negative inductive), for example if an electrical coupling to be implemented is not possible because the electrical vectors run parallel to the common partition.
In Fig. 3 schematically shows another filter arrangement according to the invention, the dual-mode Hioi cavity resonators 1 to 7 of which are arranged in three superimposed rows A, B and C so that the superimposed and adjacent resonators in adjacent rows each have a common partition. In row A the resonators 1 and 2, in row B the resonators 5, 4 and 3 and in row C the resonators 6 and 7 are arranged side by side in such a way that the resonators 1 and 4, 2 and 3, 5 and 6 as well as 4 and 7 each lie one above the other and have a common partition.

Dieser Filteranordnung kommt technisch jedoch eine geringe Bedeutung zu, da der Resonator 4 nicht von zwei orthogonalen Seiten aus für das Anbringen von Abstimmschrauben zugänglich istThis filter arrangement is of little technical importance, however, since the resonator 4 is not of two orthogonal sides are accessible for the attachment of tuning screws

In F i g. 4 ist ein verbessertes Ausführungsbeispiel des Filters nach Fig.3 schematisch dargestellt, dessen Resonatorzeilen A, B und C nicht wie bei den nach F i g. 3 in einer Ebene, sondern teilweise in orthogonalen Ebenen verlaufen, wodurch gewährleistet ist, daß alle Resonatoren zur Abstimmung von jeweils zwei orthogonalen Seiten aus zugänglich sind.In Fig. 4 is an improved embodiment of the filter is shown schematically by Figure 3, the Resonatorzeilen A, B and C are not according to g as in the F i. 3 run in one plane, but partially in orthogonal planes, which ensures that all resonators are accessible for tuning from two orthogonal sides.

Bei dieser Filteranordnung sind die Zeilen A und 2 übereinstimmend wie bei den nach F i g. 3 aufgebaut, so daß die Resonatoren 1 bis 5 in ihrer gegenseitigen Anordnung identisch mit der in F i g. 3 sind. Die von dei Resonatoren 6 und 7 gebildete Zeile C ist bei diesen Ausführungsbeispiel jedoch nicht unter, sondern nebei der Zeile B angeordnet, wodurch die Resonatoren 5 umIn this filter arrangement, lines A and 2 are identical to those of FIG. 3 so that the resonators 1 to 5 are identical in their mutual arrangement to that in FIG. 3 are. The row C formed by the resonators 6 and 7 is, however, not arranged below, but next to row B in this exemplary embodiment, whereby the resonators are 5 μm

so 6 sowie 4 und 7 nicht wie in F i g. 3 übereinanderliegen sondern nebeneinanderliegen und jeweils eine gemein same Trennwand haben und der Resonator 4 ebensc wie die übrigen Resonatoren für die Anbringung dei Abstimmorgane von zwei orthogonalen Seiten au; zugänglich ist.so 6 as well as 4 and 7 not as in F i g. 3 lie on top of each other but lie next to each other and each have one in common have the same partition and the resonator 4 ebensc as the other resonators for the attachment of the dei Voting organs from two orthogonal sides au; is accessible.

In Fig.5 ist das physikalische Ersatzschaltbild dei Filteranordnungen nach den F i g. 3 und 4 dargestellt Ei zeigt eine struktursymmetrische Vierpol-Schaltung, die jedoch bezüglich der Elementewerte unsymmetrisch is und in deren Querzweigen die Parallelresonanzkreis« 51 bis 514 liegen, deren Kopplung jeweils über die in Längszweig liegenden Induktivitäten 1/2, 2/3... 13/1 erfolgt Zusätzlich sind die Parallelresonanzkreise S und 57 über eine Induktivität 2/7, die Parallelresonanz kreise 53 und 56 über eine Induktivität 3/6, di< Parallelresonanzkreise 58 und 513 über eine Induktiv! tat 8/13 und die Parallelresonanzkreise 59 und 512 über eine weitere Induktivität 9/12 miteinandeFIG. 5 shows the physical equivalent circuit diagram of the filter arrangements according to FIGS. 3 and 4 shown Ei shows a structurally symmetrical four-pole circuit, which, however, is asymmetrical with respect to the element values and in whose shunt branches the parallel resonance circuit 51 to 514 are located, whose coupling is in each case via the inductances 1/2, 2/3 ... 13/1 is done In addition, the parallel resonance circuits S and 57 via an inductance 2/7, the parallel resonance circuits 53 and 56 via an inductance 3/6, di <parallel resonance circuits 58 and 513 via an inductive! did 8/13 and the parallel resonance circuits 59 and 512 with one another via a further inductance 9/12

gekoppelt.coupled.

Die Parallelschwingkreise 51 und 52 des Ersatzschaltbildes sind durch die Resonatoren 1 der Ausführungsbeispiele nach den F i g. 3 und 4 realisiert, die Parallelschwingkreise S3 und 54 durch die Resonatoren 2 und so fort bis zu den Parallelschwingkreisen 513 und 514, die durch die Resonatoren 7 realisiert sind.The parallel resonant circuits 51 and 52 of the equivalent circuit diagram are through the resonators 1 of the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4 realized, the parallel resonant circuits S3 and 54 through the resonators 2 and so on up to the parallel resonant circuits 513 and 514, which are implemented by the resonators 7.

In Fig.6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Filters schematisch dargestellt. Es ist durch die drei Hioi-Resonatoren 1 bis 3 aufgebaut, von denen die Resonatoren 1 und 2 zu einer Zeile zusammengefaßt sind und der Resonator 3 neben dieser Zeile angeordnet ist und mit dem Resonator 1 eine gemeinsame Trennwand hat.In Figure 6 is another embodiment of a Filter according to the invention shown schematically. It is made up of the three Hioi resonators 1 to 3, of which the resonators 1 and 2 are combined into a row and the resonator 3 next to this Row is arranged and has a common partition wall with the resonator 1.

Das Ersatzschaltbild dieser Filteranordnung, bei derThe equivalent circuit diagram of this filter arrangement in which

es sich um einen Cauer- Bandpaß handelt, ist in der bezüglich ihrer Struktur und ihrer Elementewerte unsymmetrischen Vierpolschaltung der Fig. 7 dargestellt, in deren Querzweigen die Parallelresonanzkreise 51 bis 56 liegen, deren Kopplung über die im Längszweig liegenden Induktivitäten 1/2, 2/3, 3/4, 4/5 und 5/6 erfolgt. Zusätzlich ist der Parallelresonanzkreis 51 über eine Kapazität 1/4 mit dem Parallelresonanzkreis 54 und über die Induktivität 1/6 mit dem Parallelresonanzkreis 56 gekoppelt. Die Parallelresonanzkreise 51 und S4 sind in dem zugehörigen Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 durch den Resonator 1, die Parallelresonanzkreise 52 und 53 durch den Resonator 2 und die Parallelresonanzkreise 55 und 56 durch den Resonator 3 realisiert.it is a Cauer bandpass filter with regard to its structure and its element values asymmetrical four-pole circuit of FIG. 7, in the shunt branches of which the parallel resonant circuits 51 to 56, the coupling of which via the inductances 1/2, 2/3, 3/4, 4/5 lying in the series branch and 5/6 takes place. In addition, the parallel resonance circuit 51 is connected to the parallel resonance circuit via a capacitance 1/4 54 and coupled to the parallel resonance circuit 56 via the inductance 1/6. The parallel resonance circuits 51 and S4 are in the associated embodiment according to FIG. 6 through the resonator 1, the parallel resonance circuits 52 and 53 through the resonator 2 and the parallel resonance circuits 55 and 56 realized by the resonator 3.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Filter for very short electromagnetic waves, consisting of several interconnected, dual-mode operated cavity resonators, of which the first and last resonator are provided with connecting lines for the supply and removal of electromagnetic energy and between at least two an additional coupling is provided in the electrical mode of operation of resonators not directly following one another and the individual resonators are arranged in adjacent rows running parallel to one another, ' ⁵ characterized in that the additional couplings (4 / 13,5 / 12, 6/11, 7 / 10) are arranged without crossing, and that as a result, the number of resonators (5, 6, 7) in at least one row (B) is different from the number of resonators (1,2,3,4) in the other rows (A)

2. Filter according to claim 1, characterized in that the total number of resonators (1 to 7) is odd

3. Filter according to claim 1 and 2, characterized in that each resonator (1 to 7) for Coordination of at least two orthogonal outer walls is accessible

4. Filter according to claims 1 to 3, characterized in that at least two superimposed lines (A and B) and at least two, from one of the superimposed lines (z. B. B) and at least one further line (C) formed, adjacent Lines (Bunch C) are provided (Fig. 4).

5. Filter according to claims 1 to 4, characterized in that the sign of additional inductive couplings by the mutual spatial arrangement of coupling screws (K 1/2; K 3/4) two consecutive in the counting ■ * <> the Resonators is given.

6. Filter according to claims 1 to 5, characterized in that some of the couplings as inductive and the rest are designed as capacitive couplings.

7. Filter according to claims 1 to 5, characterized in that the organs (CS2 / 3; CS 4/13) provided for coupling and for additional coupling of the resonators (1 to 7) are designed as inductively acting couplings. so

8. Filter according to claims 1 to 5, characterized in that the for coupling the resonators (1 to 7) provided organs as inductively acting couplings and the additional couplings are alternately designed as capacitively and inductively acting couplings.

9. Filter according to claims 1 to 5, characterized in that the for coupling the resonators (1 to 7) provided organs as capacitive couplings and the additional Kopp- so Lungs are formed alternately as inductively and capacitively acting couplings.

10. Filter according to claims 1 to 5, characterized in that the additional coupling The organs provided for the resonators are designed as coupling slots and / or as perforated diaphragms.

11. Filter according to claim 6, characterized in that with symmetrical bridging of individual filter sections, the additional couplings (2/7, 3/6, 8/13, 9/12) and the innermost coupling (4/5, 10/11) of the respective filter section in the coupling type are in the same direction (capacitive or inductive), while for the other couplings (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 6 / 7.7 / 8.8 / 9.9 / 10,11 / 12,12 / 13,13 / 14) the opposite coupling type (inductive or capacitive) is used (Fig. 5).